【발명의 명칭]

편면도금 강판의 표면처리용 조성물， 이를 이용하여 표면처리된 강판， 및 이를 이용한표면처리 방법

【기술분야】

편면도금 강판의 표면처리용 조성물， 이를 이용하여 표면처리된 강판 및 이를 이용한표면처리 방법에 관한 것이다.

[배경기술】

자동차， 모터 사이클 등 차량의 연료 탱크에 이용이용되는 강판은, 차량의 안전에 직결되^ '주요 부품으로，기본적으로 일정한 강도 및 내구성을 가지면서도， 연료에 대한 내식성과， 연료 탱크와 다른 부자재가 연결되는 이음매 부분에서 연료가 새는 현상 ( l eak)올 방지하기 위한 용접성 등의 품질이 일정 수준 이상으로 확보될 필요가 있다.

일찍이, 강판의 품질을 개선하는 방법 중 하나로， 납 (Pb) , 주석 (Sn) , 크롬 (Cr) 등 증금속 물질의 도금 방법이 활발히 연구된 바 있다. 그러나, 이들 중금속 물질이 환경 오염 물질로 규제되는 최근 실정에서, 더 이상 연구되기에 부적절하다.

한편， 강판의 품질을 개선하는 다른 방법으로， 유기 수지에 의한 코팅 방법이 알려져 있다. 그러나， 내식성을 확보하기 위해, 지나치게 두꺼운 두께로 코팅하거나， 블가피하게 비전도체인 물질로 후처리하게 되어 오히려 용접성을 저하시키는문제가 있다.

【발명의 상세한설명】

【기술적 과제】

본 발명의 구현예들에서 제공되는， 편면도금 강판의 표면처리용 조성물， 이를 이용하여 표면처리된 강판， 및 이를 이용한 표면처리 방법을 통해， 앞서 지적된 문제들을 해소하고자 한다.

【기술적 해결방법】 _,

편면도금강판의 표면처리용조성물

본 발명의 일 구현예에서는,

아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) ; Si— Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B); 및 용매 ;를 포함하고，

하기 식 1 및 2를 만족하는，

편면도금 강판의 표면처리용 조성물을 제공하며， 이러한 표면처리용 조성물에 관한 설명은 다음과 같다.

[식 1] 0.3 < [A]/([A]+[B]) < 0.7

[식 2] 20 중량 % < [A] + [B] < 70 중량 %

(상기 식 1 및 2에서， [A] 및 [B]는 각각， 상기 표면처리용 조성물의 총량 (100 증량 %)에 대한 상기 A의 함량 (증량 %) 및 상가 B의 함량 (증량 %)을 의미함)

우선， 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybrid) 첨가제 (B)는, 실리콘 (Si)계 물질， 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제， 티탄 (Ti)계 킬레이트제， 및 중화제의 반응으로 형성된 킬레이트 화합물일 수 있다.

이때， 상기 실리콘 (Si)계 물질은, 콜로이달 실리카, 실리카졸， 및 실리케이트를 포함하는 실리콘 (Si)계 물질 중에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물인 것일 수 있다.

상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제는， 지르코늄 알콕사이드 (Zirconium Alkoxide), 지르코늄 아실레이트 (Zirconium Acylate), 테트라알킬 지르코네이트 (Tetraalkyl Ziconate)을 포함하는 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제 중에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물인 것일 수 있다.

상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제는， 핵사플루오르 타이타닉산 (Hexafluloro

Titanic Acid),티탄불화수소산 (Fluorot itanic Acid) ,산화 티탄 (TitaniumDioxide), 질산 티타닐 (Titanyl Nitrate), 황산 티타닐 (Titanyl Sulfate), 사염화 티탄 (Titanium Tetrachloride), 테트라부틸티탄산 (Tetrabutoxyt itanium)， 핵사플루오르티탄산암모늄 (Hexafluoro Ammonium Titanate), 및 티타늄 알콕사이드 (Titanium Alkoxide)을 포함하는 티탄 (Ti)계 킬레이트제 증에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물일 수 있다.

상기 중화제는, 아소프로필 아민 (Isopropyl Amine), 및 트리에틸 아민 (Trimethyl Amine)을 포함하는 아민계 화합물 중에서 선택되는 1종, 또는 2 내지 3종의 흔합물일 수 있다.

한편， 상기 아크릴—우레탄 공중합 수지 (A)는 아크릴 수지 및 우레탄 수지의 블록 공중합체일 수 있다:

상기 아크릴-우레탄 공중합 바인더 수지는, 수평균 분자량이 50으 000 내지 1，500 , 000인 아크릴 수지 및 수평균 분자량이 5 ,000 내지 15 ,000인 우레탄 수지의 블록 공중합체로서， 상기 아크릴-우레탄 공중합 바인더 수지 내 아크릴 수지의 공중합 비율이 40 내지 60 중량 %인 것일 수 있다.

다른 한편 , 상기 표면처리용 조성물은, 커플링 (coupl ing)제 , 밀착 증진제， 또는 이들의 흔합물；을 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 커플링 (coupl ing)제는， 감마-글리시독시프로필트리에특시 실란 (g- Glycidoxypropyl triethoxy si lane) , 감마-아미노 프로필트리에톡시 실란 (g- Am i no r opy 11 r i e t hoxy si lane) , 테트라에록시 실란 ^' (Tetraethoxy s i 1 ane ) , 메틸트리메록시틸 실란 (methyl t r imethoxy si lane) , 및

3-글리시독시프록필트리메특시 실란 (3-Glycidoxypropyl tr imethoxysi lane)을 포함하는 실란계 커풀링 (coupl ing)제 증에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3 종 이상의 흔합물일 수 있다.

구체적으로， 상기 표면처리용 조성물은 상기 커플링 (coupl ing)제를 더 포함하고， 상기 표면처리용 조성물의 총량 ( 100 중량 %)에 대한 상기 커플링 (coupl ing)제의 함량은， 0.5 내지 10중량 %일 수 있다.

상기 밀착 증진제는 안산 에스테르， 인산 암모늄， 또는 이들의 흔합물일 수 있다. ,

구체적으로， 상기 표면처리용 조성물은 상기 밀착 증진제를 더 포함하고， 상기 표면처리용조성물의 총량 (100중량 ¾)에 대한 상기 밀착 증진제의 함량은， 2 내지 20 중량%일.수 있다.

표면처리된 편면도 강판

본 발명의 다른 일 구현예에서는，

*편면도금 강판; 및 표면처리층;을 포함하고,

상기 편면도금 강판은， 넁연 강판 및 상기 냉연 강판의 편면 상에 위치하는 제 1 도금층을 포함하고，

상기 표면처리층은， 상기 편면도금 강판의 제 1 도금층 상에 위치하고 아크릴ᅳ우레탄 공중합 수지 (A) 및 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B)를 포함하며 , 하기 식 1올 만족하는， 표면처리된 편면도금 강판을 제공한다.

[식 1] 0.3 < [A] /( [A]+[B] ) <0.7

(상기 식 1에서， [A] 및 [B]는 각각， 상기 표면처리 층의 총량 ( 100 중량 %)에 대한상기 A의 함량 (중량 %) 및 상기 B의 함량 (중량 ¾>)을 의미함)

구체적으로, 상기 표면처리층은， 전술한 표면처리용 조성물을 이용하여 형성된 것일 수 있다. 이하에서는, 전술한 것과 중복되는 설명을 제외한， 상기 표면처리된 편면도금 강판에 관한 설명을 제공한다.

우선， 상기 편면도금 강판의 편면 당 상기 표면처리충의 질량은， 300 내지 2500 mg/m ² 일 수 있다.

또한， 상가넁연 강판의 편면 당 상기 제 1 도금층의 질량은， 5 내지 300 g/m ² 일 수 있다. ^'

상기 게 1도금충은， 아연， 아연계 합금， 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다.

한편， 상기 편면도금 강판은， 상기 넁연 강판의 다른 편면 상에 불가피하게 존재하는 제 2 도금층을 더 포함하고， 상기 넁연 강판의 편면 당 상기 제 2도금층의 질량은 10 mg/m ² 이하 (단， 0 mg/m ² 제외)일 수 있다.

편면도금 강판의 표면처리 방법

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는，

넁연 강판 및 상기 넁연 강판의 편면 상에 위치하는 제 1 도금층을 포함하는， 편면도금 강판올 준비하는 단계 ;

상기 편면도금 강판의 제 1 도금층 위에, 표면처리용 조성물을 도포하는 단계; 및

상기 도포된 표면처리용 조성물을 경화시켜， 표면처리층을 형성하는 단계 ;를 포함하고，

상기 표면처리용 조성물은， 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) , Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B) , 및 용매를 포함하고， 하기 식 1 및 2를 만족하는 것인，

편면도금 강판의 표면처리 방법을 제공한다.

[식 1] 0.3 < [A] /( [A] + [B] ) < 0.7

[식 2] 20 증량 % < [A] + [B] < 70 증량 % (상기 식 1 및 2에서， [A] 및 [B]는 각각, 상기 표면처리 층의 총량 ( 100 증량 «에 대한상기 A의 함량 (증량 %) 및 상기 B의 함량 (중량 %)을 의미함)

구체적으로， 상기 편면도금 강판의 표면처리 방법에서 이용되는 표면처리용 조성물은，전술한 것과 동일한 것일 수 있다.이하에서는， 전술한 것과 중복되는 설명을 제외한, 상기 편면도금 강판의 표면처리 방법에 관한 설명을 제공한다.

상기 편면도금 강판의 제 1 도금층 위에， 표면처리용 조성물을 도포하는 단계;는， 를코팅법， 스프레이법， 또는 침적법으로 수행되는 것일 수 있다.

또한， ^' 상기 도포된 표면처리용 조성물을경화시켜，. 표면처리충을 형성하는 단계；는, 130 내지 250 °C의 온도 범위에서 수행되는 것인 것일 수 있다.

한편， 상기 편면도금 강판을 준비하는 단계;는， 일 측면에 전류 차폐 장치 (edge mask)가위치하는 도금조를 이용하여 수행되는 것일 수 있다.

【발명의 효과】

본 발명의 구현예들에 따라, 편면도금 강판의 표면처리용 조성물을 이용하여 표면처리된 강판은, 친환경적이면서도 내식성 및 용접성이 우수한 이점이 있다.

【도면의 간단한 설명】

도 1은, 본 발명의 일 구현예에 따른， 표면처리된 편면 도금 강판을 개략적으로 도시한 것이다.

*74도 2는， 본 발명의 평가예에서 사용되는， 내연료성 평가장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3은， 본 발명의 실시예에서 사용되는， 편면도금 및 표면처리의 전체 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

【발명의 실시를 위한최선의 형태】

본 발명의 이점 및 특징， 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 구현예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나， 본 발멓은 이하에서 개시되는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 이루어질 수 있으며， 단지 본 구현예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며,본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에서， 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할때， 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할수 있는 것을 의미한다.

편면도금 강판의 표면처리용조성물

본 발명의 일 구현예에서는，

아크릴ᅳ우레탄 공중합 수지 (A) ; Si -Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B) ; 및 용매;를 포함하고，

하기 식 1 및 2를 만족하는,

편면도금 강판의 표면처리용 조성물을 제공한다.

[식 1] 0.3 < [A]/( [A] + [B] ) < 0.7

[식 2] 20중량 % < [A] + [B] < 70 중량 %

(상기 식 1 및 2에서， [A] 및 [B]는 각각, 상기 표면처리용 조성물의 총량 ( 100 중량 %)에 대한 상기 A의 함량 (증량 %) 및 상기 B의 함량 (중량 %)을 의미함 )

상기 표면처리용 조성물은， 납 (Pb) , 주석 (Sn) , 크롬 (Cr) 등 중금속 물질을 포함하지 않아 친환경적이면서도 , 상기 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A)에 의해 우수한 내식성을 확보할 수 있으며, 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B)에 의해 전도성 발현함으로써， 앞서 지적된 문제들을 해소할 수 있는 것이다.

구체적으로， 상기 표면처리용 조성물에서， 상기 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) 및 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybrid) 첨가제 (B)를 주요 성분으로 포함하되， 이들의 함량은 상기 식 1 및 2를 동시에 만족하도록 제어될 필요가 있다.

상기 식 1과 관련하여, 상기 표면처리용 조성물의 총량 ( 100 중량 ¾)에 대해, 상기 A 및 상기 B의 합계 함량이 70 중량 % 이상의 경우, 고형분이 과다하여 상기 표면처리용 조성물의 안정성이 저하되며, 이를 이용하여 표면처리된 강판의 표면 특성이 나빠질 수 있다. 그에 반면， 10중량? ¾ 이하인 경우， 층분한 내식성을 확보하기 어려운 한계가 있다.

또한， 상기 식 2와 관련하여， 상기 표면처리용 조성물 내 상기 A 및 상기 B의 합계 함량에 대해， 상기 A의 함량의 비율이 0.3이하인 경우, 층분한 내식성 확보가 어려을 뿐만 아니라, 강판 (구체적으로, 편면 도금 강판)에 대한 밀착성이 저하될 수 있다. 그에 반면， 0.7이상인 경우， 전도성이 저하되어 용접성이 나빠질 수 있다..

이러한사실은， 후술되는 실시예 (상기 식 1및 2를 동시에 만족하는 경우) , 비교예 (상기 식 1 및 /또는 2를 만족하지 못하는 경우) , 및 이들의 평가예를 통해 뒷받침된다.

한편， 상기 표면처리용 조성물은， 편면도금의 표면처리에 이용될 수 있다. 구체적으로， 편면도금 강판의 도금층 상에 상기 표면처리용조성물을 도포한 후， 소부하여 경화하면， 편면에만 도금층 및 표면처리층이 형성된 강판을 추득할 수 있다.

이처럼 표면처리된 편면도금 강판에서， 도금층 및 표면처리층이 형성된 편면의 경우, 내식성 및 용접성이 우수하여， 연료 접촉면으로써 적용되기에 적합하다.. 다른 편면의 경우, 연료 접촉면의 도금층 형성 및 표면처리 시 불가피하게 형성되는 도금층 및 표면처리층을 제외하고，별도의 도금 처리나 표면 처리를 하지 않음으로써, 표면처리층에 의해 용접 공정에서 발생할 수 있는 용접 강도 저하， 흄 ( fume) 발생 등의 문제점올 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하， 상기 표면처리용 조성물에 관해 자세히 설명하며， 이를 이용한 표면처리 방법 및 이를 이용하여 표면처리된 편면도금 강판에 대한 구체적인 설명은후술하기로 한다.

상기 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A)는， 내식성과 소수성이 우수한 물질로서, 아크릴 수지 및 우레탄 수지의 블록 공중합체일 수 있다.

이때， 상기 블록 공증합체의 공중합 비율은， 상기 우레탄 수지에 대한 상기 아크릴 수지의 중량 비을로, 40 : 60내자 60 :40일 수 있다. 만약상기 비율이

40： 60 미만으로, 상기 블록 공중합체 내 아크릴 수지의 공중합 비율이 소량인 경우, 전도성이 낮아질 수 있다. 이와 달리, 60：40 이상으로， 상기 불록 공 합체 내 아크릴 수지의 공중합 비율이 과량인 경우， 표면처리충의 유연성이 감소하여 가공성이 나빠지게 된다.

*구체적으로， 상기 블록 공증합체는， 수평균 분자량이 500 , 000 내지 1 , 500 , 000 인 아크릴 수지와， 수평균 분자량이 5 , 000 내지 15 ,000인 우레탄수지의 블록 공증합 반웅을 통해 형성된 블록 공중합체일 수 있다. 이때， 멜라민을 경화제로 사용하그 1， 보조 경화제로 에틸렌 아크릴산 또는 아지리딘계 경화제를사용할 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 블특 공중합체는， 상기 우레탄 수지 및 상기 아크릴 수지의 흔합물을 제조하고, 상기 흔합물의 흔합 비율은 상기 공중합 비율과 일치하도록 할 수 있다. 또한， 상기 혼합물 100 중량부 기준으로， 상기 멜라민 경화제는 1내지 10중량부 첨가하고，상기 보조 경화제는 2내지 15중량부 첨가할 수 있다.

상기 멜라민 경화제 및 상기 보조 경화제의 각 첨가량 범위는， 하한 이하일 경우 .블록 공중합 반응이 불층분하게 일어나며， 상한 이상일 경우 미반응된 물질에 의해 표면처리 조성물의 안정성이 저하될 것을 고려한 것이다. 이후， 자외선 또는 열을 조사하면 블록 공중합 반웅이 유도되며， 결과적으로 상기 아크릴-우레탄 공중합수지 (A)를 수득할수 있다 .

한편， 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybrid) 첨가제 (B)는， 실리콘 (Si)계 물질， 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제， 티탄 (Ti)계 킬레이트제， 및 중화제의 반응으로 형성된 킬레이트 화합물일 수 있다.

구체적으로, 상기 실리콘 (Si)계 물질은 상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제 및 상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제와 함께 화학적으로 반웅 (구체적으로， 킬레이트 반응)하여 화합물을 형성하며， 상기 증화제는 상기 반응의 적절한 조건을 형성하는 역할을 한다.

상기 실리콘 (Si)계 물질은， 콜로이달 실리카， 실리카졸， 및 실리케이트를 포함하는 실리콘 (Si)계 물질 중에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물인 것일 수 있다.

상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제는， 지르코늄 알콕사이드 (Zirconium Alkoxide), 지르코늄 아실레이트 (Zirconium Acylate), . 테트라알킬 지르코네이트 (tetraalkyl ziconate)를 포함하는 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제 중에서 선택되는 1종, 또는 2내지 3종의 흔합물인 것일 수 있다.

상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제는， 핵사 플루오르 타이타닉산 (Hexafluloro Titanic Acid), 티탄불화수소 산 (Fluorotitanic Acid), 산화 티탄 (Titanium Dioxide), 질산티타닐 (Titanyl Nitrate), 황산 티타닐 (Titanyl Sulfate), 사염화 티탄 (Titanium Tetrachloride), 테티트라부틸티탄산 (Tetrabutoxyt itanium)， 핵사플루오르 티탄산 암모늄 (Hexafluoro Ammonium Titanate), 및 티타늄 알콕사이드 (Titanium Alkoxide)를 포함하는 티탄 (Ti)계 킬레이트제 중에서 선랙되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물일 수 있다.

상기 중화제는, 이소프로필 아민 (Isopropyl Amine), 및 트리에틸 아민 (Trimethyl Amine)을 포함하는 아민계 화합물 중에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3종의 흔합물일 수 있다.

예를 들어, 입도가 5 내지 50 ππι로 분포된 콜로이달 실리카를 상기 실리콘 (Si)계 물질로 사용하고， 여기에 상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제로 핵사 플루오르 타이타닉산 (Hexafluloro Titanic Acid)올 투입하고,상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제로 테트라알킬 지르코네이트 (Tetraalkyl Ziconate)를 투입하여 흔합물을 제조할 수 있다.

상기 실리콘 (Si)계 물질， 상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제， 및 상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제의 흔합물 총량 (100중량 %)에 대해， 상기 실리콘 (Si)계 물질은 40내지 90중량 %，상기 티탄 (Ti)계 킬레이트제는 5내지 30중량 %， 및 상기 지르코늄 (Zr)계 킬레이트제는 5 내지 30 중량 %포함되도록 할수 있다.

이러한흔합물 100중량부 기준으로 아민을 3 내지 10 증량부 첨가하면서, 킬레이트 반응을 유도할 수 있다. 다만, 아민의 첨가량이 3 중량부 이하일 경우， 염기성 조건이 형성되기 어려워, 침전이 일어날 수 있다. 그에 반면， 상기 아민의 첨가량이 10 중량부 이상일 경우， 아민의 첨가량이 지나치게 많아， 반응 용액의 안정성이 저하될 수 있다.

다른 한편， 상기 표면처리용 조성물은， 커플링 (coupling)제， 밀착 증진제 , 또는 이들의 흔합물；을 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 커플링 (coupling)제의 경우， 상기 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) 및 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybrid)첨가제 (B)의 치밀한 결합을 유도하여 내식성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 상기 커폴링 (coupling)제는， 감마-글리시독시프로필트리에록시 실란 (g- Glycidoxypropyl triethoxy si lane), 감마-아미노프로필트리에특시 실란 (g- Aminopropyltriet hoxy si lane) , 테트라에톡시 실란 (Tetraethoxy si lane) , 메틸트리메특시틸 실란 (methyl trimethoxy si lane), 및 3-글리시독시프록필트리메특시 실란 (3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane)을 포함하는 실란계 커플링 (coupling)제 중에서 선택되는 1종, 또는 2 내지 3 종 이상의 흔합물일 수 있다.

상기 밀착 증진제의 경우， 도금층과의 밀착성이 향상시키는 역할을 할 수 있고， 예를 들어 인산 에스테르， 인산 암모늄， 또는 이들의 흔합물일 수 있다. 구체적으로， 상기 표면처리용 조성물의 총량 (100 중량 %)에 대해， 각각 독립적으로, 상기 커플링 (coupling)제의 함량은 0.5 내지 10 중량 %， ^' 상기 밀착 증진제의 함량은 2 내지 20 증량 ¾일 수 있다. 상기 각 범위의 하한 이하일 경우 실효성이 없고， 상한 이상일 경우 상기 표면처리용 조성물의 안정성이 저하될 수 있다.

보다 구체적으로， 상기 커플링 (coupling)제는， 감마-글리시독시프로필트리에톡시 실란 (g- Glycidoxypropyl triethoxy si lane), 감마-아미노 프로필트리에록시 실란 (g- Am inopropyl triethoxy si lane), 테트라에록시 실란 (Tetraethoxy— si lane), 메틸트리메톡시틸 실란 (methyl trimethoxy si lane), 및 3—글리시독시프록필트리메톡시 실란 (3— Glycidoxypropyl trimethoxysi me)을 포함하는 실란계 커플링 (coupl ing)제 중에서 선택되는 1종， 또는 2 내지 3 종 이상의 흔합물일 수 있다.

또한.， 상기 밀착 증진제는, 인산 에스테르， 인산 암모늄， 또는 이들의 흔합물일 수 있다.

표면처리된 편면도금 강판

본 발명의 다른 일 구현예에서는,

편면도금 강판; 및 표면처리층 (130);을포함하고,

상기 편면도금 강판은， 넁연 강판 (110) 및 상기 넁연 강판의 편면 상에 위치하는 제 1 도금충 (120)을 포함하고，

상기 표면처리층 (130)은 상기 편면도금 강판의 제 1 도금층 (120) 상에 위치하고 , 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) 및 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybrid) 첨가제 (B)를 포함하며， 하기 식 1을 만족하는，

표면처리된 편면도금 강판 (100)을 제공하며， 도 1은 이를 개략적으로 도시한 것이다. - [식 1] 0.3 < [A]/([A]+[B]) <0.7

' (상기 식 1에서， [A] 및 [B]는 각각， 상기 표면처리 층의 총량 (100 중량 ¾>)에 대한 상기 A의 함량 (증량 %) 및 상기 B의 함량 (중량 %)을 의미함) 구체적으로 상기 표면처리층 ( 130)은, 전술한 표면처리용 조성물을 이용하여 형성된 것일 수 있다. 이하에서는， 전술한 것과 중복되는 설명을 제외한， 상기 표면처리된 편면도금 강판에 관한 설명을 제공한다.

' 우선， 상기 편면도금 강판의 편면 당 상기 표면처리층 (130)의 질량은， 300 내지 2500 mg/m ² 일 수 있다. 다만， 300 mg/m ² 미만일 경우 상기 표면처리층 ( 130)의 두께가 지나치게 얇아져 내식성 확보가 어려울 수 있다ᅳ 이와 달리， 2500 mg/m ² 초과일 경우 오히려 상기 표면처리층 ( 130)의 두께가 지나치게 두꺼워져,용접성이 저하하고, 상기 도금층에 대한 밀착성이 나빠질 수 있다.

한편, 상기 냉연 강판의 편면 당 상기 제 1 도금층 ( 120)의 질량은， 5 내지

300 g/m ² 알 수 있다. 다만, 5 g/m ² 미만인 경우 상기 제 1 도금층 ( 120)의 두께가 지나치게 얇아져 내식성 확보가 어려을 수 있다. 이와 달리， 300 g/m ² 초과의 부착량에서는 가공성 및 경제성이 나빠지는 단점이 있다.

이때， 상기 저 U 도금층 ( 120)은， 아연， 아연계 합금， 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로， 상기 아연계 합금은 Zn-Ni , Zn-Mg, Zn-Al , 또는 Zn-M-Mg일 수 있다.

다른 한편， 상기 편면도금 강판은, 상기 냉연 강판의 다른 편면 상에 불가피하게 존재하는 제 2 도금층 (미도시)을 더 포함하고， 상기 냉연 강판의 편면 당상기 제 2도금층 (미도시 )의 질량은 10 mg/m ² 이하 (단， 0 mg/m ² 제외)일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이， 상기 냉연 강판의 편면에 제 1 도금층 ( 120)을 형성할 때 다른 편면에 상기 제 2도금층 (미도시)이 불가피하게 형성될 수 있지만， 의도적으로 형성된 것은 아니다.

편면도금강판의 표면처리 방법

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는,

냉연 강판 ( 110) 및 상기 넁연 강판 ( 110)의 편면 상에 위치하는 제 1 도금층 ( 120)을 포함하는， 편면도금 강판을 준비하는 단계;

상기 편면도금 강판의 제 1 도금층 위에， 표면처리용 조성물을 도포하는 단계; 및

상기 도포된 표면처리용 조성물을 경화시켜， 표면처리층 ( 130)을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 표면처리용 조성물은， 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) , Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B) , 및 용매를 포함하고, 하기 식 1 및 2를 만족하는 것인，

편면도금 강판의 표면처리 방법을 제공한다.

[식 1] 0.3 < [A] / ( [A] + [B] ) < 0.7

[식 2] 20 중량 % < [A] + [B] < 70중량 %

(상기 식 1 및 2에서， [A] 및 [B]는 각각， 상기 표면처리 층의 총량 ( 100 층량 ¾)에 대한상기 A의 함량 (중량 %) 및 상기 .B의 함량 (중량 ¾)을 의미함)

구체적으로, 상기 편면도금 강판의 표면처리 방법에서 이용되는 표면처리용조성물은,전술한 것과 동일한 것일 수 있다.이하에서는, 전술한 것과 중복되는 설명을 제외한， 상기 편면도금 강판의 표면처리 방법에 관한 설명을 제공한다.

우선， 상기 편면도금 강판을 준비하는 단계;는， 일 측면에 전류 차폐 장치 (edge mask)가위치하는 도금조를 이용하여 수행되는 것일 수 있다.

구체적으로 ,상기 도금조에서，상기 전류 차폐 장치 (edge mask)가위치하는 일 측면은 전류가 흐르지 않고， 다른 일 측면으로만 전류가 흐를 수 았다. 상기 넁연 간판을 상기 도금조에 투입하고 작동시키면， 전류가 흐르는 일 측면에서만 전기 도금이 유도될 수 있다.

이때， 상기 전류 차폐 장치가 도금하고자 하는 소재 강판 (즉， 상기 냉연 강판, 110)과 지나치게 근접하게 되면， 상기 소재 강판 및 상기 전류 차폐 장치를 손상시킬 수 있다. 그 반대로， 지나치게 멀어질 경우 도금올 목적하지 않는 측면의 모서리 (edge)에 전류가 흘러, 도금이 이루어질 수 있어， 용접 품질이 열화하게 된다. 따라서， 상기 전류 차폐 장치 내 도금하고자 하는 소재 강판 ( 110)의 위치를 적절히 조절할 필요가 있다.

한편， 상기 편면도금 강판의 게 1 도금층 ( 120) 위에， 표면처리용 조성물을 도포하는 단계;는,롤코팅법，스프레이법，또는 침적법으로 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로， 롤코팅법으로， 상기 편면도금 강판의 제 1도금충 ( 120) 위에 300내지 2500 mg/m ² 의 도포량으로， 상기 표면처리용 조성물을 도포하는 것일 수 있다. 이러한도포량은， 전술한 내용을 고려한 것이다.

*다른, 한편， 상기 도포된 표면처리용 조성물을 경화시켜， 표면처리층 ( 130)을 형성하는 단계;는, 130내지 250 °C의 온도 범위에서 수행되는 것인 것일 수 있다. 구체적으로， 상기 온도 범위는, 강판 온도 (MT - Metal Temperature) 기준으로 한 것이다.

만약 130 °C 미만이 되면， ^' 상기 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) 및 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id)첨가제 (B)의 반응이 불충분하게 이루어져， 후처리 (구체적으로, 수세) 시 표면처리층의 일부가 탈락될 수 있다. 그에 반면，

250 ^o C초과가 되면，오히려 경화 반웅이 더 이상 일어나지 않고， 열량 손실만 커질 수 있다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하， 본 발명의 구현예들에 관한 실시예, 이에 대비되는 비교예， 및 이들의 평가예를 통해 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐， 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 이하의 실시예 및 비교예는 공통적으로, 다음과 같은 과정에 따라 ( 1) 표면처리용 조성물을 제조하고, (2) 편면도금 강판을 제조하고, (3) 표면처리하여， (4) 최종 표면처리된 편면도금 강판을 평가하였다.

이와 관련하여， 도 3은 상기 (2)의 편면도금， 및 상기 (1)에서 제조된 조성물을사용한상기 (3)의 표면처리 공정을 총괄적으로 나타낸 이다.

도 3을 참고하면, 냉연 강관 (110)을 용접기 (Welder ) 및 레벨러 (Level ler )를 통과시킨 뒤， 수세 (Cleaning) 및 산세 (Pickl ing) 처리한 뒤， 수평 샐 (Hor izontal Cel l ) 형태의 도금조로 이동시켜 상기 (2)의 편면도금을 수행한다.

이때， 상기 도금조의 일 측면에는 전류 차폐 장치 (edge mask)가위치하여 , 해당 측면에서는 전류가 흐르지 않고 (Of f-current ) , 도금이 이루어지지 (Non-Plat ing) 않을 수 있다. 한편 , 다른 일 측면에는 전류가 흐르며 (On-current )도금이 이루어져 (Pl at ing)제 1도금층 ( 120)이 형성될 수 있다. 이와 동시에, 불가피하게 상기 전류 차폐 장치 (edge mask)가위치하는 측면에서도 일부 도금이 이루어져， 제 2도금층 (미도시)이 형성될 수 있다.

이처럼 편면도금된 강판은， 후처리 (Post Treatment ) 공정을 거친 뒤， 스트립 방향을 바꾼 (Str ip reversal ) 다음， 를 코터 (Coater )로 이동시켜 상기 (3)의 표면처리 공정을수행한다. 이때， 상기 ( 1)에서 제조한조성물을 사용하여， 상기 제 1 도금층 ( 120)의 표면만을 처리할수 있다.

구체적으로， 상기 제 1 도금층 ( 120)이 위치하는 면의 를을 닫아 (Close) , 상기 ( 1)에서 제조한 조성물을 도포할 수 있다. 이와 동시에， 상기 제 2 도금층 (미도시)이 위치하는 면의 를은 열어 (Open) ,상기 ( 1)에서 제조한 조성물이 도포되지 않도록 할 수 있다.

이후， 오븐 (Oven)에서， 상기 계 1 도금층 ( 120) 위에 도포된 조성물을 경화시켜 표면처리층 ( 130)을 형성할 수 있다.최종적으로， 표면 품질을 검사 ( Inspect ion)하고， 제품으로 수득할수 있다.

이하, 도 3을 참고하여 상기 ( 1) 내지 (4)를 설명하기로 한다.

(1) 표면처리용조성물의 제조

표 1 내지 3에 따라， 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) , Si -Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B) ,실란계 커플링 (coup l ing)제， 밀착 증진제， 및 물을 흔합하여， 각각의 조성을 만족하는 표면처리용 조성물을 제조하였다.

이때 사용된 각 원료 물질은， 이미 상업화된 각 제품올 구입하여 사용하였다.

(2) 편면 도금 강판의 제조

표 1 내지 3에 따라， 아연 또는 아연계 합금으로 편면도금된 강판을 제조하였다.

아연 또는 아연계 합금 도금을 위하여， 순수 아연 또는 아연계 합금도금 조성의 도금 용액을 이용하였다. 보다 구체적으로， 온도가 40 내지 90 ^o C로 제어되고， pH 0.5 내지 2로 제어되는 황산 욕에， 아연 또는 아연계 합금도금 잉곳 ( ingot )을 농도 40 내지 120g/L로 용융시켜 사용한 것이다.

상기 도금조에 넁연 강판 (상온에서 두께 0.4 내지 2.3 匪로 압연된 강판)을 투입하고， 상기 도금 용액을 사용하는 도금조에서 10 내지 100 A/dm ² 의 전류 밀도 조건으로 작동시키면， 전류가 흐르는 일 측면에서만 전기 도금이 유도되어, 상기 냉.연 간판의 편면에만 목적하는 도금이 이루어진다. 이처럼 목적하는 도금이 이루어진 면을,하기 표 2에서는 "연료 접촉면 "으로 기재하였다. 다만， 상기 냉연 간판의 다른 편면에도， 불가피하게 극소량의 도금이 이루어졌다. 이처럼 불가피하게 도금이 이루어진 면을， 하기 표 2에서는 "도장면 ¹ '으로 기재하였다. (3) 편면도금 강판의 표면처리

표 1 내지 3에 따라, 를코팅법을 이용하여， 상기 ( 1)의 표면처리용 조성물을 상기 (2)의 편면도금 강판의 연료 접촉면에 도포한후, 210 ⁰ C에서 소부 경화시켜， 각각의 표면처리된 편면도금 강판을 최종 수득하였다.

(4) 표면처리된 편면도금 강판의 평가

표 1 내지 3에 따라， 상기 ( 1)의 표면처리용 조성물 또는 상기 (3)의 표면처리된 편면도금 강판에 대해， 용액안정성, 내식성, 내연료성， 용접성 등 연료탱크강판에 필요한 물성을 평가하였다. 구체적으로, 각 물성의 평가 조건은 다음과 같다.

용액 안정성: 상기 ( 1)의 표면처리용 조성물에 대해， 상온에서 60일간 및

501 온도에서 45 일간 보관한 후, 조성물 내부에 침전 발생 또는 겔화 현상 유무를 관찰하여， 양호 0， 불량 X 기준으로 평가하였다.

내식성: 상기 (3)의 표면처리된 편면도금 강판에 대해， 평판 상태에서 35 ⁰ C의 염수 (농도 5 ) , lkg/cm ² 의 분무압에서 500 시간이 경과한 후， 다음의 기준으로 부식 면적 (표면 전체 면적%에 대해， 발생한녹의 면적 %)를 평가하였다 © ： 부식 면적이 거의 0에 가까운 경우

O ： 부식 면적이 5이하인 경우

口 : 부식 면적이 5초과 30 이하인 경우

Δ ： 부식 면적이 30 초과 50 이하인 경우

X ： 부식 면적이 50 초과인 경우、

내연료성: 도 2의 내연료성 평가 장치를 이용하여， 고온 조건에서 열화 가솔린 및 바이오디젤 각각에 대한 내연료성을 평가하였다.

구체적으로, 열화가솔린에 대한 내연료성 평가는， 78.58 부피 ¾의 가솔린, 20 부피 ¾의 에탄올， 및 1.42 부피 ¾의 순수를 포함하는 열화가솔린 용액 (총 100 부피 을 제조하고， 상기 열화가솔린 용액의 중량 기준 (lkg)으로 100 ppm(= 100 mg/kg)의 개미산 및 100 ppm(= 100 mg/kg)의 아세트산을 첨가하고， 60 ⁰ C에서 3 개월 동안 방치한 다음， 강관의 부식 상태를 점검하였다.

한편， 바이오디젤에 대한 내연료성 평가는， 81 부피 %의 경유， 9 부피 %의 바이오 (BI0) 디젤， 5 부피 %의 순수， 및 5 부피 >의 메탄올을 포함하는 바이오디젤 용액 (총 100 부피 %)을 제조하고, 상기 바이오디젤 용액의 중량 ( lkg 또는 100 증량부) 기준으로 20 ppm(= 20 mg/kg)의 개미산 및 0.3 중량부의 퍼옥사이드 (peroxide)를 첨가하고， 85°C에서 3 개월 동안 방치한 다음， 강판의 부식 상태를 점검하였다.

각 강판의 부식 상태는， 부식 면적 (표면 전체 면적? Hᅵ 대해， 발생한 녹의 면적 ¾)을 기준으로， 다음과 같이 평가하였다

© ： 부식 면적이 거의 0에 가까운 경우

ᄋ : 부식 면적이 5이하인 경우

ᄆ : 부식 면적이 5초과 30 이하인 경우

Δ ： 부식 면적이 30 초과 50 이하인 경우

X ： 부식 면적이 50 초과인 경우

용접성: 아크 용접기를 이용하여， KC-27 용접 wire (직경 1.2剛)， 분위기 gas Ar-20%C0 ₂ 가 하에서 전류 95A, 전압 15.9 Volt 및 용접속도 13.5mpm조건으로 아크 용접을 수행한 뒤, 용접부의 상태， Spatter, 홈 발생， 강도 등을 관찰하여， 용접성 양호 (O, 용접 불가능 (X) 및 용접품질 불량 (r)기준으로 평가하였다.

평가예 1: 표면처리용조성물의 각성분 함량에 따른 평가

상기 (1) 내지 (3) 과정에 따라， 넁연 간판의 편면에， 아연 -니켈 합금 도금의 부착량이 30 g/m ² 이 되도록 도금층을 형성하고, 그 위에 표 1의 표면처리 조성물을 1000 mg/m ² 도포하고, 강판 온도가 210 °C가 되는 조건으로 소부 경화하였다. 이후, 상기 (4)에 따라 품질 평가를 수행하여ᅳ 그 결과를 표 1에 기록하였다. 표 1】

실시예 50 o ® © o 실시예 70 o © o o 비교예 80 o o □ X 비교예 50 0.2 o Δ □ o.

실시예 0.3 o o o o 실시예 0.5 o © © o 실시예 0.7 o o o o 비교예 0.8 o □ Δ Δ 비교예 0.4 0.3 o □ Δ o 실시예 0.5 o o o 0 실시예 2 o © © o 실시예 5 o © o 실시예 7 o © © o 실시예 10 o o o o 비교예 15 X X X Δ 비교예 5 1 o X Δ Δ 실시예 2 o o o o 실시예 7 o © © o 실시예 14 o © © o 실시예 20 o o o o 비교예 25 X X X Δ

주: 상기 표 1에서， 조성물 총량 100 중량 % 기준으로 [A] + [B] , 실란계 커플링제， 및 밀착증진제의 각 함량을 기재함. 단， 중량 ¾단위는 생략함.

표 1을 참고하면， 각각의 표면처리용 조성물의 총량 (100 증량 %)에 대해， 아크릴-우레탄 공중합 수지 (A) 및 상기 Si-Zr-Ti계 유무기 하이브리드 (hybr id) 첨가제 (B)의 함량은 하기 식 1 및 2를 동시에 만족하고， 커폴링 (coupl ing)제의 함량은 0.5 내지 10 중량 %이고， 밀착 증진제의 함량은 2 내지 20 증량 7。를 만족하여야만， 모든 물성 평가 결과가우수함을 알수 있다.

[식 1] 0.3 < [A]/( [A]+[B] ) < 0.7 [식 2] 20 증량 % < [A] + [B] < 70 중량 %

평가예 2: 도금부착량에 따른 평가

상기 ( 1) 내지 (3) 과정에 따라， 넁연 간판의 편면에, 표 2의 부착량으로 아연 -니켈 합금 도금층을 형성하고, 그 위에. 표면처리 조성물을 1000 mg/m ² 도포하고， 강판 온도가 210 °C가 되는 조건으로 소부 경화하였다. 이후, 상기

(4)에 따라 품질 평가를 수행하여， 그 결과를 표 2에 기록하였다.

【표 2】

표 2를 참고하면，연료 접촉면의 도금 부착량이. 5내지 300 g/m ² 인 동시에 , 도장면의 도금 부착량은 10 mg/m ² 이하인 경우， 모든 물성 평가 결과가 우수함을 알수 있다.

평가예 3: 표면처리용조성물의 각성분 함량에 따른평가

상기 ( 1) 내지 (3) 과정에 따라， 넁연 간판의 편면에， 아연-니¾ 합금 도금의 부착량이 30 g/m ² 이 되도록 도금층을 형성하고， 그 위에 표 3의 강판온도 및 부착량의 조건으로 표면처리층을 형성하였다. 이후， 상기 (4)에 따라 품질 평가를 수행하여， 그 결과를 표 3에 기록하였다.

【표 31

표 3을 참고하면， 연료 접촉면의 표면처리층 부착량 (즉， 표면처리용 조성물의 도포량)이 300 내지 2500 mg/m ² 이 되도록 하고， 강판 은도가 130 내지 250 °C의 온도 범위에서 소부 경화할 경우， 모든 물성 평가 결과가 우수함을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며， 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.